РАДИОИЗЛУЧЕНИЕ ГАЗОВЫХ ТУМАННОСТЕЙ

Радиоизлучение обнаружено у многих диффузных туманностей, а также (более слабое) у планетарных. Оно заметно усиливается с увеличением частоты принимаемого излучения и становится независимым от частоты в области 100 МГц и более, т. е. при длинах волн, меньших 30 см (рис. 161). Как показывает теория, именно так должна излучать в этом диапазоне сильно нагретая газовая масса, прозрачная к такому излучению.

Это — чисто тепловое излучение, источником которого служат свободно-свободные переходы электронов в поле ионов. Его интенсивность также определяется мерой эмиссии М. как и в оптическом диапазоне, и получаемая, таким образом, концентрация электронов о сходна с тем, что дают фотографические наблюдения.

Рис. 161. Спектральное распределение энергии в радиодиапазоне у нескольких космических источников. По осям отложены величины и v в логарифмической шкале. Туманности Ориона и «Розетка» обладают тепловым излучением, которое вначале быстро нарастает с возрастанием частоты, а затем стабилизируется в соответствии с теорией [см. формулу (28.15)]. Все остальные источники на диаграмме — нетепловые и. если исключить длинноволновую область, аппроксимируются прямой Для двух крайних случаев значения а равны соответственно 0,27 и 0,76

Если газовый слой имеет повсюду одинаковую кинетическую температуру то наблюдаемая яркостная температура определяется формулой (27.10) и при малой оптической толще , беря первый член разложения , получим

    (28.12)

Теория распространения радиоволн в нагретом газе, учитывающая в качестве источника поглощения свободно-свободные переходы электронов в поле иона, приводит к следующему выражению для оптической толщи:

где — почти константа (слабо зависящая от Т и v), а (М. Е.) — мера эмиссии. Таким образом, из двух последних формул следует, что (при )

    (28.14)

Для центральной части туманности Ориона на мм найдено или , откуда для туманности Омега соответствующие числа: .

С другой стороны, оборачивая формулу (27.9), найдем, что при малых интенсивность радиоизлучения

    (28.15)

не зависит от частоты. Очевидно, наблюдаемая плотность потока радиоизлучения также не должна зависеть от частоты. Именно это и наблюдается у газовых туманностей на высоких частотах (см. на рис. 161 кривые туманностей Ориона и «Розетка»). На низких частотах велико и примененные нами упрощения более недопустимы.